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[材料应用] 聊聊钟表圈的碳纤维 |
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有了极其拉轰的设计，没有与之相匹配的顶级材质，是不可能把设计意图完美表达出来的，如果说设计强调的是外形，那么材质所展现的就是质感，质感的好坏最终决定了产品的品质，要说到材质，法拉利和宇舶无疑是最有发言权，前者是无论材质多么的昂贵，制作工艺多么的复杂，哪怕是对车辆的性能有一丁点儿提升，法拉利就会毫不犹豫的将其使用在自己的车型上。而后者在材料的运用上可以说比前者显得更加有追求，宇舶的理念是所有地球上有的或是可以在地球可以制作的无论什么材料，只要是能够对表达设计意图有帮助且能彰显宇舶独有这一核心的理念的宇舶就马上使用，当然这并不排除宇舶之后会使用地球之外的材料。  除了金属，还有一种不能不提的材料就是碳纤维（Carbon fiber），现在不仅是F1，包括其它顶级赛车与超级跑车，已经全部使用碳纤维作为车身材料。这种材料的最大好处就是重量极轻，同等体积下它的重量是钢的五分之一，强度却是钢的5倍。而现在就连法拉利的制动盘也都升级成为了碳陶瓷制动盘，在耐高温的同时保证了其轻量化。目前，碳纤维也有了其升级版本，一种叫做CFRP（Carbon Fiber Reinforced Plastics）碳纤维增强塑料的材料，这种材料拥有比普通碳纤维更高的强度，所以它可以用来车体结构支撑部件，现在这种材料已经在F1赛车的关键部位得到运用。  虽然宇舶现在用到的材料种类还没有法拉利那么多，但要从材料的级别上看，宇舶则要比法拉利奢很多。Big Bang系列在2005年一经推出，宇舶就以用遍宇宙所有材料的气魄来表达“融合的艺术”这一核心理念，虽然现在用到的材料还仅限于地球，但之后如果用上河外星系的材料也不是不可能，从最初的拥有棱纹和光滑等多种纹路的天然橡胶与各种贵金属，到稀有的钻石和五颜六色的宝石，再到凯夫拉纤维、碳纤维、陶瓷、钛金，以及到现在经由宇舶工厂自主研发而成的王金、魔力金和魔力红陶瓷材质。一路走来，宇舶一改制表材质来源于工业生产材质的传统，变成了由制表业率先研发新材质，再广泛运用到其他行业中。下面就让我们一同来了解一些近年来宇舶在制表材质上取得成果。  在众多顶级制表品牌中，能够自产机芯的品牌可以说不在少数，但是有自己材料工厂的品牌可谓凤毛菱角。而恰恰宇舶就有自己的碳纤维制造厂。碳纤维材质现在被广泛应用与宇舶表Big Bang法拉利系列和其他产品系列内。两年前，宇舶专门组建了一支碳纤维专业团队，团队的每一位成员不仅对碳纤维了如指掌，更熟知关于腕表制造的每一个环节和其所有零部件的特性。所以碳纤维这种材质不仅完全由宇舶表独立设计、研发与制造，而且还采用与F1赛车和航空航天用碳纤维相似的制造标准。  宇舶碳纤的维锻造过程，采用了多层原理对碳纤维组件进行锻造：这一过程需要将堆叠的多层碳纤维（最多可达12层）压入模具，并置于聚合炉中。经由该原理生产而成的碳纤维不会产生气泡，所以材质在均一性表现出色的同时也拥有更高的机械强度。碳纤维的内部加工由拥有五个主轴的特制数控机床完成，而且表壳与机芯的所有部件件都会在整个加工过程中不断进行检测。例如每只腕表都会在组装的过程中进行三次防水测试。  我承认我是一个对各种特殊材料痴迷的人，所以当我看到万国推出了以碳纤维为表壳材质的腕表时，我激动地差点哭出来。因为我实在对这种材料有着特殊的感情，从外观上说，钛合金颜色太暗；陶瓷太亮而且太脆；唯有碳纤维既有美丽的花纹，还具有足够的强度和韧性。从使用上来说，我的自行车的车架就是碳纤维的，在高强度的骑行过程中，它在硬度、强度、韧性和重量都要强于铝合金车架，当然它的价格是铝合金车架的5倍。 当然除了对材料的激动，最令我激动地还要属腕表本身，因为高级钟表业能够推出碳纤维表壳的手表一直都是我的一个希望。由于碳纤维本身特殊的物理和化学性质，导致它们彼此之间的连接是不可以进行焊接的，只能够用胶水进行粘合，随着时间的流逝，连接部位就会出现问题，所以碳纤维产品的寿命问题至今仍没有解决。这也就是为什么高级制表业也对这种材料进而远之。虽然之前也曾推出过以碳元素为表壳材质的腕表，但都产量极少，也还是停留在概念的层面。但是今天在万国碳纤维的腕表终于可以在市面上见到了，虽然红色和黄色刻度表款仅各限量100只，但这也是一个了不起的成就。下面我们就详细解读一下此款腕表的制作过程！  我首先要说明的是我们现在看到的任何形状的碳纤维制品都是碳布变成的，碳布则是由每束纵向纤维均交替两次在上方并两次在下方与横向纤维束交织纺织而成的，所以大家会看到一种极具特色的图案，它的单一的纤维比人的头发丝细五倍。另外碳纤维的杨氏模量（描述固体材料抵抗形变能力的物理量）是专门制作防弹背心的凯芙拉（Kevlar）纤维的2倍，而且耐腐蚀。  第二步就是要在环氧树脂里进行浸泡，这样做的目的是通过气相或液相氧化，赋予纤维化学活性，增大对树脂的亲和性，从而达到防止纤维损伤,提高与树脂母体亲和性的效果。  第三部则要将浸过环氧树脂的纤维板在模具中塑造成形，在高温高压中烘焙，之后进行树脂硬化处理。  第四部开始进入塑型阶段，把之前经过硬化处理的碳纤维胚胎通过CNC（数控机床）铣削成工程师的模样，CNC是目前流行的精密产品加工方式，这种方法的最大的优点就是一体成型且加工精密，避免了粘合带来的麻烦，但由于碳纤维本身硬度极高，铣的时候要极为小心，如有闪失就会完全报废，至于万国是怎么做到的，他们的研发部总监没有告诉我。 最后一步当然就是装配了，我们看到这款表的外壳是由表圈、表壳、后盖三个碳纤维组件通过螺钉组装在一起的，这就意味着万国要铣削出3种不同形状的碳纤维组件，加工难度可想而知。另外我们还要注意一个细节，表下的注解上面清楚的写着钛合金，这到底是什么意思呢？我们知道碳纤维之间只通过物理固定是不防水的，所以碳纤维不能直接与蓝宝石水晶玻璃进行接触，中间必须有介质进行连接，这个介质就是钛合金，我们在这里做一个大胆推想，这款表的每一个螺钉口都应该会有钛金属的存在，如果这个推想成立，我们真的不能不佩服万国的精湛技艺与良苦用心！  要说在碳纤维中最特别的，还要说Richard Mille，该品牌首创将NTPT（薄层复合技术）碳纤维材料应用在钟表制造上，经过数个月的精心研发，终于推出第一枚NTPT碳纤维材质表壳。NTPT碳纤维材料原本开发作为竞赛用游艇风帆的制造之用，并很快地成为航海运动不可错过的材质。这种材质显着地优化了游艇风帆的耐力和轻盈度，成为世界各地赛艇必用的材质。NTPT碳纤维材料成为复合材料的基准，近两季来更被用来制造一级方程序赛车的车架，亦因为被用在未来的太阳能飞机Solar Impulse 2号机身上，而进入航空工业的殿堂。 NTPT（薄层复合技术）碳纤维材质特别，视觉效果独特。NTPT（薄层复合技术）碳纤维因其规律的波浪状图形产生独特的视觉效果。它由多层平行细丝构成，细丝则由碳纤维分离得到。这些厚度不超过30微米的薄层先被浸在一种树脂中，再经过特殊的机器织成，层与层之间有45° 角的交错。在6巴的压强下加热到120°后，NTPT碳纤维材料便可以被送到Richard Mille位于Proart的表壳工厂以数控机床进行加工。NTPT碳纤维材料与已被认为拥有卓越物理性能的复合材料相比，断裂应力优化了25%，微裂纹则有200%的改善。RM 35-01表壳凭借两个丁晴胶O型密封圈可保证50米防水性能。采用12颗5级钛合金花键螺丝和316L精钢垫圈组装而成。 NTPT碳纤维材料与已被认为拥有卓越物理性能的复合材料相比，破裂应力的出现还要优化25%，微裂纹的出现则有200%的改善。NTPT材质完全保护RMAC1机芯。RMAC1机芯的特色是12点钟位置的大日期视窗，4点钟位置的月份显示，以及飞返计时功能。全钛金属制造的机芯，有着双发条盒装置，通过可变几何自动盘上链，动力储存长达55小时。全新的RM 011 Carbon NTPT腕表将创新尖端的技术方案带进现代制表的世界。（图/文 腕表之家 毛壮） | |
发表于 2015-11-11 01:19:18
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